磁悬浮旋转件的位置捕获方法、电机及压缩机技术

本申请公开了一种磁悬浮旋转件的位置捕获方法、电机及压缩机，涉及磁悬浮技术领域；其方法包括获取三相电线反电动势；根据所述三相电线反电动势进行相位坐标变换，得到二相反电动势；基于所述二相反电动势进行比例积分计算，确定旋转件的位置数据。在定子电流为零的情况下，利用三相电线反电动势仍然能够精确地得知旋转件的位置数据，提高了旋转件的停浮控制效果。制效果。制效果。

【技术实现步骤摘要】
磁悬浮旋转件的位置捕获方法、电机及压缩机


[0001]本申请涉及磁悬浮
，具体而言，涉及一种磁悬浮旋转件的位置捕获方法、电机及压缩机。

技术介绍

[0002]磁悬浮旋转件是利用磁悬浮技术进行旋转的器件，具有机械磨损小、能耗低、噪音小和寿命长等优点，受到广泛使用。以磁悬浮压缩机为例，如图1所示，其内部主要由磁悬浮电机和磁悬浮轴承构成，磁悬浮旋转件为磁悬浮电机的转子轴。与普通压缩机不同，关机后转子轴在按惯性进行惰转的过程中，需要持续对磁悬浮轴承进行控制，维持转子轴稳定悬浮，直至转子轴转速降至零以后方能停止工作。否则容易导致转子轴带速砸轴，造成磁悬浮电机磨损设置损坏。因此，需要实时获取转子轴的位置，通过不平衡量补偿控制转子轴稳定停浮。
[0003]现有技术往往通过采样磁悬浮电机的定子电流，利用定子电流获取转子轴的位置。但是在磁悬浮电机停机惰转时，定子电流为零，导致转子轴位置无法获取，影响了磁悬浮转子轴等磁悬浮旋转件的停浮控制效果。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种磁悬浮旋转件的位置捕获方法、电机及压缩机，以至少解决磁悬浮转子轴等磁悬浮旋转件的停浮控制效果差的技术问题。
[0005]根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种磁悬浮旋转件的位置捕获方法，包括：
[0006]获取三相电线反电动势；
[0007]根据所述三相电线反电动势进行相位坐标变换，得到二相反电动势；
[0008]基于所述二相反电动势进行比例积分计算，确定旋转件的位置数据。
[0009]可选地，所述根据所述三相电线反电动势进行相位坐标变换，得到二相反电动势，包括：
[0010]将所述三相电线反电动势从三相坐标系变换至二相旋转坐标系，得到所述二相反电动势。
[0011]可选地，所述将所述三相电线反电动势从三相坐标系变换至二相旋转坐标系，得到所述二相反电动势，包括：
[0012]利用克拉克变换对所述三相电线反电动势进行坐标变换，得到二相静止反电动势以及相位角，其中，所述相位角为所述三相电线反电动势与A相轴的夹角；
[0013]利用派克变换和所述相位角对所述二相静止反电动势进行坐标变换，得到所述二相反电动势。
[0014]可选地，所述二相反电动势包括d轴反电动势和q轴反电动势。
[0015]可选地，所述基于所述二相反电动势进行比例积分计算，确定旋转件的位置数据，
包括：
[0016]利用所述d轴反电动势和q轴反电动势，计算得到电流夹角，其中，所述电流夹角为所述三相电线反电动势与所述旋转件对应定子的定子电流的夹角；
[0017]对所述电流夹角进行比例积分计算，得到所述位置数据中旋转件转速和旋转件位置角中的至少一个。
[0018]可选地，所述利用所述d轴反电动势和q轴反电动势，计算得到电流夹角，包括：
[0019]对所述d轴反电动势和q轴反电动势进行比例计算并取负值，得到比值结果；
[0020]对所述比值结果进行反正切计算，得到电流夹角。
[0021]可选地，所述方法还包括：
[0022]当得到所述位置数据中的旋转件转速时，对所述旋转件转速进行积分计算，得到所述旋转件位置角；
[0023]当得到所述位置数据中的旋转件位置角时，对所述旋转件位置角进行比例计算，得到所述旋转件转速。
[0024]可选地，在所述获取三相电线反电动势之前，所述方法还包括：
[0025]响应于旋转件惰转信号，跳转至所述获取三相电线反电动势，并在旋转件惰转过程中，基于所述二相反电动势实时进行比例积分计算，以实时确定所述旋转件的位置数据。
[0026]根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种控制装置，用于执行上述第一方面所述的磁悬浮旋转件的位置捕获方法。
[0027]根据本申请实施例的第三个方面，提供了一种磁悬浮电机，包括转子轴、定子、前径向轴承和后径向轴承，所述磁悬浮电机采用上述第一方面所述的磁悬浮旋转件的位置捕获方法或者采用上述第二方面所述的控制装置，得到作为旋转件的所述转子轴的位置数据；
[0028]利用所述位置数据生成转子轴不平衡补偿，并将所述转子轴不平衡补偿输出给所述前径向轴承和所述后径向轴承，以控制所述转子轴停浮。
[0029]根据本申请实施例的第四个方面，提供了一种磁悬浮压缩机，包括上述第三方面所述的磁悬浮电机。
[0030]在本申请实施例中，仅利用三相电线反电动势，经过相位坐标变化和比例积分计算等过程，即可确定旋转件的位置数据。而后即可根据旋转件的位置数据对磁悬浮轴承进行不平衡量补偿，使得旋转件的停浮控制效果提高。一方面，无需通过安装位置传感器等硬件设备检测旋转件的位置，节省了硬件成本，减少了安装空间的占用；另一方面，在定子电流为零时，仍然能够精确地获得旋转件的位置数据，提高了旋转件停浮的稳定性。
附图说明
[0031]图1是现有的磁悬浮压缩机内部构造示意图。
[0032]图2是本申请一个实施例中的磁悬浮旋转件的位置捕获方法的流程图。
[0033]图3是本申请一个实施例中的磁悬浮旋转件的位置捕获方法的三相坐标系变换为二相坐标系示意图。
[0034]图4是本申请一个实施例中的磁悬浮旋转件的位置捕获方法的坐标轴变换示意图。
[0035]图5是现有技术中转子轴停浮波形图。
[0036]图6是应用本申请一个实施例中的磁悬浮旋转件的位置捕获方法的转子轴停浮波形图。
[0037]图7是本申请一个实施例中的磁悬浮旋转件的位置捕获方法的应用流程图。
[0038]图8是本申请一个实施例中的磁悬浮旋转件的位置捕获方法的原理图。
具体实施方式
[0039]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0040]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0041]根据本申请实施例，提供了一种磁悬浮旋转件的位置捕获方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮旋转件的位置捕获方法，其特征在于，包括：获取三相电线反电动势；根据所述三相电线反电动势进行相位坐标变换，得到二相反电动势；基于所述二相反电动势进行比例积分计算，确定旋转件的位置数据。2.根据权利要求1所述的磁悬浮旋转件的位置捕获方法，其特征在于，所述根据所述三相电线反电动势进行相位坐标变换，得到二相反电动势，包括：将所述三相电线反电动势从三相坐标系变换至二相旋转坐标系，得到所述二相反电动势。3.根据权利要求2所述的磁悬浮旋转件的位置捕获方法，其特征在于，所述将所述三相电线反电动势从三相坐标系变换至二相旋转坐标系，得到所述二相反电动势，包括：利用克拉克变换对所述三相电线反电动势进行坐标变换，得到二相静止反电动势以及相位角，其中，所述相位角为所述三相电线反电动势与A相轴的夹角；利用派克变换和所述相位角对所述二相静止反电动势进行坐标变换，得到所述二相反电动势。4.根据权利要求1
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3任一项所述的磁悬浮旋转件的位置捕获方法，其特征在于，所述二相反电动势包括d轴反电动势和q轴反电动势。5.根据权利要求4所述的磁悬浮旋转件的位置捕获方法，其特征在于，所述基于所述二相反电动势进行比例积分计算，确定旋转件的位置数据，包括：利用所述d轴反电动势和q轴反电动势，计算得到电流夹角，其中，所述电流夹角为所述三相电线反电动势与所述旋转件对应定子的定子电流的夹角；对所述电流夹角进行比例积分计算，得到所述位置数据中旋转件转速和旋转件位置角中的至少一个。6.根据权利要求5所述的磁悬浮旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玲，归柒荣，孙瑞祥，龙昊，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：